从源码的角度分析子线程和主线程中使用Handler的区别

1、子线程与主线程之间使用Handler

子线程发消息
主线程Handler接收消息

2、子线程与子线程之间使用Handler

子线程1使用Handler接收消息
子线程2发送消息

注意:这两个线程:thread1和thread2在执行start()方法是中最好设置一个时间间隔(如果是在同一个Acitvity中),否则可能会导致thread2中的 handler对象空指针

我们先来对比这两份代码都是用Handler来进行传递消息,但明显发现主线程初始化Handler比在子线程中多了两个步骤:

       Looper.prepare();

       ....

       Looper.loop();

这是为什么呢???

首先我们来看一下不加Looper.prepare()会打印出什么日志:

异常Log

这里出现了一个运行时异常:Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()  大致意思就是:无法在未调用Looper.prepare()的线程内创建Handler

我们先看一下Handler的构造函数:

Handler类构造函数

出来这个异常了,这里的mLooper为空了,这点应该很明显了,大家应该都知道Looper这个类(不知道的也没关系,稍后会看Looper类源码)主要有三个作用:

1、创建消息队列MessageQueue

2、以当前线程的ThreadLocal为key,Looper为value映射到ThreadLocal类中的ThreadLocalMap中

3、loop()方法死循环从MessageQueue中取出按触发时间排序的message,再用message对象携带的Handler把这个message分发下去  (message。handler.dispatchMessage(message))

接下来我们回到上面的两个例子:

有点很奇怪哦,为什么在主线程中使用Handler不需要Looper.prepare()????

好\(^o^)/~这里我们来具体的看一下Looper类

先贴出Looper类的构造函数:

Looper类构造函数

惊奇的发现他居然是private修饰的,也就是说我们要获取Looper对象是不能使用new(难受、、),那是怎么调用的呢。。

回到上面上面还记得报的那个运行时异常么:Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()--->这里说明我们的Looper空,在没调用Looper.prepare()方法时为空,

所以prepare()方法一定做了初始化Looper的操作

不服,看源码:

看吧--->在prepare(boolean quitAllowed)方法中有个sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed));出现了new Looper()了吧。这里我把prepareMainLooper()源码也贴出来了(这个等会说);

我们先看一下prepare(boolean quitAllowed)方法,主要是将Looper对象加入到ThreadLocal类的静态内部类ThreadLocalMap中(ThreadLocalMap是一个以当前线程的ThreadLocal为key,Looper为value的map,而value则是一个ReferenceQueue),ThreadLocal随便代码不多,但水还是很深的,它主要是用于实现在不同的线程中存储线程私有数据,在Thread构造函数中会有init()方法来初始化ThreadLocalMap相关的数据。对于这个类主要了解它的set()和get()方法是用来从ThreadLocalMap中添加或者取去looper,这里就不详细说了。至此第一个问题在子线程中使用Handler要加Looper.prepare()方法大致就解决了。至于在子线程中实例化Handler对象之后还要调用Looper.loop()方法这一点后面会讲到。

接下来我们来讲一下为什么在主线程中使用Handler不需要Looper.prepare()和Looper.loop()这两个方法:

这就要看我们上面贴出来的prepareMainLooper()这个方法了,根据字面意思感觉很像是“准备主Looper”。我们来看看他是在哪儿调用了,我先把代码贴出来(是在AcitivityThread这个类中)

AcitivityThread这个类很厉害的,看到mian(String[] args)这个方法了么,这是程序的入口。所以这就出来了,我们在初始化程序的时候就已经给主线程初始化了一个Looper,所以我们在Activity中直接用Handler是没有问题的,这就是上面我们讨论到在子线程中使用Handler与在主线程中使用Handler不同区别的原因;但这里印出来一个问题,主线程会在main()方法中初始化Looper并且调用了Looper.loop()方法(大家应该知道Looper类中的loop()方法是一个死循环),那么问题来了,为什么主线程不会卡死阻塞??(后面总结Handler类的时候会提一下)

总结:

Looper类:

1、构造函数--- 初始化一个MessageQueue、得到当前线程

2、loop()方法 --- 主要用于循环读取MessageQueue中的message,从MessageQueue中取出时间最近的massage,这个message中又有发送此消息的Handler对象,然后拿这个Handler对象调用它的dispatchMessage(msg)方法分发消息(这里就是为什么要调用Looper.loop()方法的原因)

源码中是这样写的  msg.target.dispatchMessage(msg);这个target就是message持有的handler实例;

注意:此方法会先获取Looper对象,而Looper对象存放在TheadLocal中,因此如果是非主线程使用Handler一定先调用prepare()初始化Looper并加入到TheadLocal中,而主线程的Looper在程序初始化时就已经调用prepareMainLooper(),具体可参照:ActivityThread类

MessageQueue类:

1、enqueueMessage()主要用于将消息加入消息队列并按执行时间(when)排序,等待Loop循环调用;MessageQueue这个类提供了很多方法,有些直接是调用native层,大致理论就是这样的:MessageQueue提供了一些方法去调用native层的MessageQueue,然后取出              message(当然没有这么简单,哈哈)

Handler类:

1、构造函数--- 获取Looper对象,再从Looper对象中回去到MessageQueue的实例,这样一来Handler就持有了Looper和MessageQueue;

2、提供了一些Message的一些封装方法(这里就不详细说了)

3、用户调用handler对象的sendMessage方法,传入msg对象。handler通过调用MessageQueue的enqueueMessage方法将消息添加到MessageQueue。enqueueMessage方法会将传入的消息对象根据触发时间(when)插入到message queue中。然后判断是否要唤醒等待中的队列。

     a. 如果插在队列中间。说明该消息不需要马上处理,不需要由这个消息来唤醒队列。

     b. 如果插在队列头部(或者when=0),则表明要马上处理这个消息。如果当前队列正在堵塞,则需要唤醒它进行处理。如果需要唤醒队列,则通过nativeWake(这是MessageQueue中的一个native方法)方法,往底层一个专门的管道中写入一个”W”字符,令nativePollOnce方法返回。

(这里要说明一点,message持有的Handler对象就是在Handler类中的enqueueMessage()方法初始化的)

msg.target = this;//让每个message持有Handler对象  

以上是最近学习Handler源码的认识和理解,如有不对,请多多指教!!!

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